(57)【要約】【課題】撮像用半導体素子の受光部に異物が付着するのを防止できるとともに薄型化を可能にした撮像用半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体ウェハーに形成された複数の撮像用半導体素子の受光部に保護膜を形成し、半導体ウエハーを撮像用半導体素子毎に分割し、分割された半導体素子を大判の回路基板へ実装し、各半導体素子と前記大判の回路基板の配線とをワイヤにてボンディングし、保護膜、ワイヤ及び複数の半導体素子全体を覆うように樹脂で封止し、保護膜の表面が露出するまで樹脂を研摩し、保護膜を除去し、半導体素子、研摩された樹脂上に光学的に透明なカバーガラスを貼り付け、大判の回路基板を切断して個別の半導体装置に分割する。樹脂パッケージ８ａを可能なかぎり薄く、空洞部１０の高さを可能なかぎり低くできる光学用モジュールに好適な半導体装置を得る。【選択図】  図７
2006237051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハーに形成された複数の撮像用半導体素子の各受光部に保護膜を形成する工程と、
前記半導体ウエハーを撮像用半導体素子毎に分割する工程と、
前記分割された撮像用半導体素子を大判の回路基板へ実装する工程と、
前記各撮像用半導体素子と前記大判の回路基板の配線とをワイヤにてボンディングする工程と、
前記保護膜、前記ワイヤ及び前記複数の撮像用半導体素子全体を覆うように樹脂で封止する工程と、
前記保護膜の表面が露出するまで前記樹脂を研摩する工程と、
前記保護膜を除去する工程と、
前記撮像用半導体素子、前記研摩された樹脂上にカバーを貼り付ける工程と、
前記大判の回路基板を切断して個別の撮像用半導体装置に分割する工程と、
を有することを特徴とする撮像用半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記請求項１に記載の撮像用半導体装置の製造方法で製造され、回路基板に実装された撮像用半導体素子と、該撮像用半導体素子の受光部上に樹脂パッケージの空洞部とを備えることを特徴とする撮像用半導体装置。
【請求項３】
半導体ウェハーに形成された複数の撮像用半導体素子の各受光部に保護膜を形成する工程と、
前記半導体ウエハーを撮像用半導体素子毎に分割する工程と、
前記分割された撮像用半導体素子を大判の回路基板へ実装する工程と、
前記各撮像用半導体素子と前記大判の回路基板の配線とをワイヤにてボンディングする工程と、
前記保護膜、前記ワイヤ及び前記複数の撮像用半導体素子全体を覆うように樹脂で封止する工程と、
前記保護膜の表面が露出するまで前記樹脂を研摩する工程と、
前記保護膜を除去する工程と、
前記撮像用半導体素子、前記研摩された樹脂上に光学的に透明なカバー部材を貼り付ける工程と、
前記大判の回路基板を切断して個別の撮像用半導体装置に分割する工程と、
を有することを特徴とする撮像用半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記光学的に透明なカバー部材は、ガラスでなることを特徴とする請求項３の撮像用半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記請求項３又は請求項４に記載の撮像用半導体装置の製造方法で製造され、回路基板に実装された撮像用半導体素子と、該撮像用半導体素子の受光部上の樹脂パッケージの空洞部と、該空洞部を塞ぐカバーガラスとを備えることを特徴とする撮像用半導体装置。
【請求項６】
半導体ウェハーに形成された複数の受光用半導体素子の各受光部に保護膜を形成する工程と、
前記半導体ウエハーを受光用半導体素子毎に分割する工程と、
前記分割された受光用半導体素子を大判の回路基板へ実装する工程と、
前記各受光用半導体素子と前記大判の回路基板の配線とをワイヤにてボンディングする工程と、
前記保護膜、前記ワイヤ及び前記複数の受光用半導体素子全体を覆うように樹脂で封止する工程と、
前記保護膜の表面が露出するまで前記樹脂を研摩する工程と、
前記保護膜を除去する工程と、
前記受光用半導体素子、前記研摩された樹脂上にカバーを貼り付ける工程と、
前記大判の回路基板を切断して個別の受光用半導体装置に分割する工程と、
を有することを特徴とする受光用半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記請求項６に記載の受光用半導体装置の製造方法で製造され、回路基板に実装された受光用半導体素子と、該受光用半導体素子の受光部上の樹脂パッケージの空洞部とを備えることを特徴とする受光用半導体装置。
【請求項８】
半導体ウェハーに形成された複数の受光用半導体素子の各受光部に保護膜を形成する工程と、
前記半導体ウエハーを受光用半導体素子毎に分割する工程と、
前記分割された受光用半導体素子を大判の回路基板へ実装する工程と、
前記各受光用半導体素子と前記大判の回路基板の配線とをワイヤにてボンディングする工程と、
前記保護膜、前記ワイヤ及び前記複数の受光用半導体素子全体を覆うように樹脂で封止する工程と、
前記保護膜の表面が露出するまで前記樹脂を研摩する工程と、
前記保護膜を除去する工程と、
前記受光用半導体素子、前記研摩された樹脂上に光学的に透明なカバー部材を貼り付ける工程と、
前記大判の回路基板を切断して個別の受光用半導体装置に分割する工程と、
を有することを特徴とする受光用半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記光学的に透明なカバー部材は、ガラスでなることを特徴とする請求項８の受光用半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の受光用半導体装置の製造方法で製造され、回路基板に実装された受光用半導体素子と、該受光用半導体素子の受光部上の樹脂パッケージの空洞部と、該空洞部を塞ぐカバーガラスとを備えることを特徴とする受光用半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、特に、デジタルビデオカメラ、携帯電話等に実装して好適な光学モジュールに用いる撮像用半導体素子を備えた撮像用半導体装置や光ディスク装置に用いる光電変換素子を備えた光検出半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルビデオカメラや携帯電話等に装填する光学モジュールは、高画素化、小型化が進んでおり、中でも携帯電話にカメラ機能が搭載され、その結果、レンズ、パッケージを含めた光学モジュールとしての小型化、薄型化の要求が高まっている。これに伴ってレンズを含めた小型化、薄型化を図った撮像装置が提案がなされている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６９４７２号公報
【特許文献２】特開２００３−２１９２８４号公報
【０００４】
また、最近では光学モジュールが携帯電話、デジタルカメラ、ＰＣカメラ等の民生機器や自動車の前後左右確認のために車体にカメラを搭載した自動車が登場してきている。    したがって、小型、薄型の要求に加え、耐環境性等の信頼性への要求も高まり、このような要求に応えるため、撮像用半導体素子を実装した次のような構造の光学モジュールが実施されている。
【０００５】
図１１に示すように、光学モジュール１５は、回路基板１６上にワイヤ１７で接続された撮像用半導体素子１８を実装し、さらに回路基板１６上にレンズ１９が取り付けられたレンズホルダ２０を取り付け、前記撮像用半導体素子１８を封止している。
【０００６】
また、図１２に示すように、セラミックスや樹脂を成型して作られた空洞部２２ａを備えた回路基板２２にワイヤ２３でワイヤボンディングされた撮像用半導体素子２４を実装し、前記空洞部２２ａをガラス板２５で封止し、さらにレンズ２６が取り付けられたレンズホルダ２７を前記空洞部２２ａを囲むように取り付けた光学モジュールも実施されている。
【０００７】
また、図８に示すように、ガラス基板２８上の受光部とは反対側のパターニングされた面に撮像用半導体素子２９をフリップチップボンディング３０し、前記撮像用半導体素子２９を樹脂封止（図示せず）した光学モジュールも実施されている。
【０００８】
また、光ディスク装置に代表されるように、光ピックアップパッケージについても高密度記録媒体の読み取りができるパッケージの要求が高まっている。したがって、記録読み取りに使用する光の波長は短くなっており、図９に示すように、回路基板３０に金ワイヤ３１で接続された受光用半導体素子３２を実装し、受光面側から透明な樹脂３３で封止した樹脂封止型のパッケージが提案されているが、このパッケージでは樹脂が透明といえども光エネルギーによる樹脂の劣化によって透明度が低下し、光量の減衰が大きくなる。
また、樹脂封止の際入射側表面の樹脂の厚みを薄くする方法（特許文献３、特許文献４参照）、図１０に示すように、回路基板３４に実装した受光用半導体素子３５の受光面側に空洞部３６を形成して樹脂３７で封止し、空洞部３６をカバーガラス３８で封止して光量の減衰を少なくした光ピックアップパッケージが提案されている。
【０００９】
【特許文献３】特開２００３−１７７１５号公報
【特許文献４】特開２００３−２７３３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記回路基板に利用する絶縁基板としてガラスエポキシ基板やセラミック基板が汎用されてきたが、これらの絶縁基板は発塵し易く、ダイシング等の加工途中での塵埃の発生、光学モジュール完成後の振動による塵埃の発生等による異物の付着があり、歩留の向上に限界があった。また、レンズホルダーを組み付ける場合、半導体素子の受光部、受光部から光学レンズまでの距離がピントとなり、半導体素子の厚さのばらつき、実装時の接着剤の厚さのばらつき、レンズホルダの高さのばらつき等がピント合わせの精度を左右する。
また、半導体素子の厚みにも限界があり、半導体素子の厚みと絶縁基板の厚みが光学モジュールの総厚となるため、現状では光学モジュールに用いる半導体素子の薄型化にも限界がある。
【００１１】
ところで、前記ダイシングにより発生する塵埃の影響を避けるために、ダイシング中に固体撮像素子の表面に塵埃が付着しないようにした半導体装置の製造方法が提案されている。
該半導体装置の製造方法は、ダイシング時の固体撮像素子表面の傷付きや塵埃の付着を少なくするために、半導体ウェハに複数のＣＣＤを形成した後、ダイシングにより半導体ウェハを個々のＣＣＤに分割するに際し、半導体ウェハ表面にアクリル系樹脂材料でなる加工保護被膜を１μｍ〜３μｍの膜厚となるよう被着した後に回転ブレードでダイシングを行ない、ダイシング後に加工保護被膜をアルカリ水溶液又は有機溶剤で剥離、除去し、半導体ウェハを個々のＣＣＤに分割するものである（特許文献５参照）。
【００１２】
【特許文献５】特開２００３−２７３０４３号公報
【００１３】
また、他の例として、基材の一方の面に、受光面を露出面側として複数個の固体撮像素子を所定間隔をあけて整列して接合する工程と、各々の固体撮像素子の露出面の受光領域を個片に形成された柔軟性を有する保護膜により被覆する工程と、保護膜を被着した固体撮像素子を基材とともに平坦な挟圧面を有する金型により挟圧し、金型の挟圧面と保護膜および隣接する固体撮像素子によって囲まれた空隙部分に封止材を充填して樹脂成形した後、固体撮像素子の受光面から保護膜を除去する工程と、成形された封止材を介して各固体撮像素子の露出する受光面を覆うように基材の全面にわたって透光板を接着する工程と、隣接する固体撮像素子間に沿って個片の半導体装置に切断する工程とを含み、固体撮像素子の受光面に異物が付着するのを防止するようにした半導体装置の製造方法が提案されている（特許文献６参照）。
【００１４】
【特許文献６】特開２００３−３３２５４２号公報
【００１５】
前記特許文献５に記載の半導体装置の製造方法は、ダイシング時に発生する塵埃が半導体素子表面に付着するのを防止することができる。一方、製造された半導体素子が樹脂モールド等他の製造工程を経る際、半導体素子表面への塵埃の付着、汚染の除去までは解決されていない。
【００１６】
また、特許文献６に記載の半導体装置の製造方法では、金型で固体撮像素子と保護膜を挟み型締めして、その空隙部分に樹脂を充填しているが、このように金型で挟み込むと保護膜が設けられていても撮像素子表面に多大な荷重がかかる。このとき型締め圧を弱めると保護膜と金型の隙間に樹脂が回り込み、保護膜剥離後に樹脂バリが発生し、後工程において異物の原因となる。
【００１７】
本発明は、前記各種問題点を総合的に解決できる半導体装置の製造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
第１に半導体素子の受光面への塵埃の付着を防止するという課題があるが、該防止策として（１）発塵の少ない材料の選択、（２）発塵させない加工方法、（３）工程内の異物付着の防止が考えられるが、（１）及び（２）の方法は有効な防止策であるが、現状では材料が制約され、また発塵させない物理的加工の知見に困難を伴う。
そこで、本願の発明では前記（３）の方法を採用し、撮像用半導体素子又は光電変換半導体素子などの受光用半導体素子（以下、半導体素子という。）が形成された半導体ウェハの状態からダイシング工程を経て空洞部を有する密閉状態に組み立てる直前まで半導体素子の表面を塵埃等の異物から保護し、製造中に異物が発生しても半導体素子の表面に異物が付着しない製造方法を提案するものである。
【００１９】
第２の課題として、前記半導体素子を有する半導体装置の信頼性の問題があるが、多くの場合、光学モジュールは空洞部を有するため、電気的な引き出し線である金ワイヤ等の配線、半導体素子の表面等、多くの領域が外部にむき出しの状態となる。
金ワイヤ等の接続のため半導体素子の表面にアルミニウムなどの電極を設けているのが一般的であるが、樹脂パッケージ内への水分の侵入等によりむき出しの電極が腐食する可能性が高い。また広いむき出しのため異物を排除しなければならない領域が広くなる。
【００２０】
そこで、本発明では、信頼性を確保するために、光学的に使用する領域を除き半導体素子の表面を樹脂で覆い、該半導体素子から電気的に引き出される金ワイヤ等の配線を外力や水分から遮断し、樹脂パッケージとしての信頼性を向上させるものである。後述する樹脂封止の工程で詳述する。
【００２１】
また、前記空洞部を有する光学モジュールの場合、カバーガラスを取り付けるためには接続用のワイヤーループの高さに加えて間隙が必要となる。このとき間隙量はワイヤがむき出して保護されていないため外力に弱く、十分な距離をとる必要がある。
そこで、本発明では、組み立て時に樹脂パッケージを研摩して均一な厚みを確保するとともに、必要最低限の薄型パッケージにし、前記樹脂パッケージに比べて薄型化を図るもので、後述する。
【００２２】
さらに、空洞部を有する構造の場合、ワイヤー引き出しに加えてカバーガラスの貼り付けしろのスペースが必要となりその分寸法が大きくならざるをえない。
これに対して、本発明では、ワイヤー引き出し部は樹脂で覆われているため、ワイヤー引き出し部と光学的に透明な部材、例えばガラス板の貼り付け部を立体的に共有し、それだけ樹脂パッケージを小型にすることができる。
【００２３】
以上の課題を総合的に解決するために、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体ウェハーに形成された複数の半導体素子の各受光部に保護膜を形成する工程と、
前記半導体ウエハーを半導体素子毎に分割する工程と、前記分割された半導体素子を大判の回路基板へ実装する工程と、
前記各半導体素子と前記大判の回路基板の配線とをワイヤにてボンディングする工程と、前記保護膜、前記ワイヤ及び前記複数の半導体素子全体を覆うように樹脂で封止する工程と、前記保護膜の表面が露出するまで前記樹脂を研摩する工程と、
前記保護膜を除去する工程と、前記半導体素子、前記研摩された樹脂上にカバーを貼り付ける工程と、前記大判の回路基板を切断して個別の半導体装置に分割する工程と、
を有する。
【発明の効果】
【００２４】
半導体装置が受光した画質を劣化させる塵埃、水分等の異物の侵入を妨げて受光部に異物が付着するのを防止することができる。また、樹脂パッケージを研摩にて均一に薄くすので、半導体装置の薄型化及び該半導体装置を用いた光学モジュールの小型化、薄型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の撮像用半導体装置又は受光用半導体装置の製造方法の第１の実施の形態及び該製造方法で製造した半導体装置を説明する。
以下、撮像用半導体素子を備えた撮像用半導体装置を例に挙げながら説明するが、本発明の半導体装置の製造方法は、光ディスク装置に用いる受光用半導体装置の製造にも適用可能である。
【００２６】
［工程１］撮像用半導体素子の受光部への保護膜の形成
図１に示すように、撮像用半導体素子の受光部への保護膜の形成は、複数の撮像用半導体素子が形成された半導体ウエハー１の全面に均一にレジスト塗布機にて厚さ０．１ｍｍ以上のフォトレジストを塗布し、露光、現像及びエッチングにて撮像用半導体素子の受光部の領域のみフォトレジストにてレジスト保護膜２を形成する。
前記レジスト保護膜２の厚みは後述するワイヤボンディング時のワイヤループが十分隠れる程度の一定高さが必要である。ちなみに０．１ｍｍ以上あれば十分であり、後の工程で研摩にて樹脂パッケージの厚みを整えるため、厳密な膜厚管理は必要としない。
【００２７】
［工程２］  半導体ウエハーのダイシング
図１に示すように、前記半導体ウエハー１の裏面にテープ３を貼り付け、前記半導体ウエハー１を撮像用半導体素子毎に前記テープ３に達するまで回転ブレード等でダイシング４を行い、分割する。
この時、ダイシングすることで前記半導体ウエハー１のかす等の切削くずが発生するが、ダイシング前に前記レジスト保護膜２が施されているため、このような異物が前記レジスト保護膜２下の受光部まで回り込まず、異物付着の要因を排除することができる。
【００２８】
［工程３」分割された撮像用半導体素子の大判の回路基板への実装
図２に示すように、個々に分割された撮像用半導体素子５を撮像用半導体素子５毎に配線された領域を有する大判の回路基板６上にそれぞれ実装する。
この実装は、前記ダイシング４で前記テープ３（図１）上に分割された各撮像用半導体素子５を１個ずつ吸着手段で吸着して前記大判の回路基板６上の実装場所に移動させて行う。
この時、撮像用半導体素子５の受光部の表面には前記レジスト保護膜２が施されているので、撮像用半導体素子５の表面を吸着しても傷や異物を付けることがなく、安定して吸着でき、前記テープ３（図１）から容易に剥離できる。
ここで、実装する大判の回路基板として用途にもよるが、リードフレーム、電鋳シート回路基板、ガラスエポキシ回路基板、フレキシブル回路基板等が使用でき、樹脂パッケージに適した基板であればマトリクス状に多数個の製品が取れるようにリードを配置したものを利用できる。
【００２９】
［工程４］撮像用半導体素子と回路基板の配線とのワイヤボンディング
ワイヤボンディングの前処理としてプラズマエッチングを必要に応じて行う。このプラズマエッチングは、撮像用半導体素子５のボンディングパッドやバンプ等の電極の表面の金属酸化物を除去するために行うものである。
図３に示すように、撮像用半導体素子５の電極（図示せず）と回路基板６の配線（図示せず）とのワイヤ７によるワイヤボンディングは低ループでボンディングするのが好適である。これは後述する樹脂パッケージの薄型化を図るためで、後工程で樹脂パッケージを研摩するが、前記ワイヤ７のループが低いほど樹脂パッケージを薄く研摩できるからである。したがって、低ループにすれば前記研摩によって薄い樹脂パッケージを容易に得ることができる。
【００３０】
［工程５］樹脂パッケージの形成
図４に示すように、樹脂８にて前記レジスト保護膜２及びワイヤ７及び複数の撮像用半導体素子５全体を覆うように封止する。
この樹脂８による封止は、金型による型締めは大判の回路基板６を挟むことで封止が可能であるため、撮像用半導体素子５への荷重も分散し、また隣接する撮像用半導体素子間においてバリが発生することがない。
金型を用いる場合、例えばフィルムアシスト方式を用いても良い。例えば撮像用半導体素子の厚みが０．４ｍｍの場合、半導体素子の厚み＋０．２ｍｍ、つまり厚み０．６ｍｍの金型を使用する。また、印刷方式やディスペンス方式で封止することもできる。
【００３１】
ここで後工程で光学的に透明な部材、例えばカバー用ガラスを貼り合わせるため、図５に示すように、該工程で隣接する半導体素子間の樹脂の上面にダイサーを利用して浅溝９をそれぞれ形成する。この浅溝９の形成は後の工程６の樹脂の研摩後にしても良い。また、前記浅溝は省略しても良い。この浅溝９を設けることで後述するガラスカバー接着を行う接着剤を流し込むための溝となり、さらにダイシング用の位置決め用のマークとしても利用する。
【００３２】
［工程６］樹脂パッケージの研摩
図５に示すように、前記工程５で成形された樹脂８の表面全体を研摩機で研摩し、前記レジスト保護膜２の表面が完全に露出する所定の高さまで一様に研摩する。後に研摩を行った樹脂８にカバーガラスを貼り合わせるため、隣接する半導体素子間の樹脂部に前記浅溝９を必要に応じて形成する。
この樹脂研摩工程において、撮像用半導体素子５及びワイヤ７を完全に封止するような厚みまで樹脂８を研摩して薄くすることで、撮像用半導体装置の樹脂パッケージの薄型化を容易に実現することができる。
【００３３】
［工程７］レジスト保護膜の除去
各撮像用半導体素子５の受光面に設けられた前記レジスト保護膜２をエッチングにより除去し（図６）、除去後、純水で洗浄する。この工程ではレジスト保護膜２の除去後に純水で洗浄するため、レジスト保護膜２がなくても異物が付着することはない。また、仮に何らかの要因で異物が付着していても洗浄により除去することができる。
このレジスト保護膜２を設けることによって半導体ウエハーのダイシング工程から樹脂パッケージの研磨までの工程において、前記撮像用半導体素子５の受光面に異物や傷が付くのを防止することができる。このレジスト保護膜２の除去でできた空洞部１０の高さは、樹脂研摩後の厚みのみで決まるため、極めて低く形成でき、光学モジュールなどのレンズと撮像用半導体素子の距離を近接する構造にすることが可能となる。
【００３４】
［工程８］カバーガラスの貼り付け
図６に示すように、前記工程７でレジスト保護膜２を除去した後、前記接着剤流し込み浅溝９内にＵＶ接着剤等を流し込みし、光学的に透明で平坦な大判のカバーガラス１１を一括で全体に貼り付けて、前記空洞部１０内にある撮像用半導体素子５の受光部が密閉された撮像用半導体装置を形成する。これにより前記空洞部１０に新たな異物の侵入を防止することができる。カバーガラスの貼り付けは、撮像用半導体素子５毎に個別に貼り付けても良い。
【００３５】
［工程９］大判の回路基板のダイシング
前記カバーガラス１１を一括貼り付けた後、大判の回路基板６とカバーガラス１１を前記溝９の中央部を基準位置ＡーＡ’に採って前記回路基板６に向けてフルカットでダイシングし、個別の撮像用半導体装置に分割する。カバーガラスを撮像用半導体素子毎に個別に貼り付けた場合は、大判の回路基板６のみをダイシングして個別の撮像用半導体装置になるように分割する。このダイシング時、空洞部１０はカバーガラス１１で覆われているため、撮像用半導体素子５の受光面に異物が付着することがない。
【００３６】
以上の工程を経て製造された撮像用半導体装置１３を図７に示している。
完成した撮像用半導体装置１３のワイヤボンディング部を含むワイヤ７全体が前記研摩された樹脂パッケージ８ａで封止されているので、薄型化が可能な撮像用半導体装置が得られる。
また、回路基板６ａの裏側に該回路基板６ａのボンディングランドに繋がる外部端子１２のパターンを予め形成しておくことで撮像用半導体装置１３をフラットケーブルやプリント配線板に搭載して外部回路との接続を行うことができる。
【００３７】
図７に示すように、本発明の製造方法で製造された撮像用半導体装置１３は、回路基板６ａ上に実装された撮像用半導体素子５、樹脂パッケージ８ａ、空洞部１０及びカバーガラス１１ａを備えている。前記工程を経て製造されたので撮像用半導体素子５の受光部（カバーガラス側）表面には異物が付着することがない。
【００３８】
また、前記空洞部１０は前記レジスト保護膜２を除去した部分のみ残り、したがって前記空洞部１０の高さは前記レジスト保護膜２の厚みのみで決まるため、前記空洞部１０の高さを低くすることができ、撮像用半導体装置１３を全体として従来の撮像用半導体装置よりも薄型に形成することができる。したがって、この撮像用半導体装置を光学モジュールに利用すると、従来の光学モジュールよりも小型化、薄型化が可能となる。
前記実施の形態では、前記空洞部を光学的に透明なカバーガラスで覆うようにしたが、光学モジュールを構成するレンズホルダー内に半導体装置を組み込むと、該カバーガラスは必ずしも必要としないので、以下、第２の実施の形態について説明する。
【００３９】
以下、本発明の第２の実施の形態について、前記第１の実施の形態の図を援用しながら説明する。
【００４０】
［工程１］撮像用半導体素子の受光部への保護膜の形成
図１に示すように、撮像用半導体素子の表面への保護膜の形成は、複数の撮像用半導体素子が形成された半導体ウエハー１の全面に均一にレジスト塗布機にて厚さ０．１ｍｍ以上のフォトレジストを塗布し、露光、現像及びエッチングにて撮像用半導体素子の受光部の領域のみレジストにてレジスト保護膜２を形成する。
前記レジスト保護膜２の厚みは後述するワイヤボンディング時のワイヤループが十分隠れる程度の一定高さが必要である。ちなみに０．１ｍｍ以上あれば十分であり、後の工程で研摩にて樹脂パッケージの厚みを整えるため、厳密な膜厚管理は必要としない。
【００４１】
［工程２］  半導体ウエハーのダイシング
図１に示すように、前記半導体ウエハー１の裏面にテープ３を貼り付け、前記半導体ウエハー１を撮像用半導体素子毎に前記テープ３に達するまで回転ブレード等でダイシング４を行い、分割する。
【００４２】
［工程３」分割された撮像用半導体素子の大判の回路基板への実装
図２に示すように、個々に分割された撮像用半導体素子５を撮像用半導体素子５毎に配線された領域を有する大判の回路基板６上にそれぞれ実装する。
この実装は、前記ダイシング４で前記テープ３（図１）上に分割された各撮像用半導体素子５を１個ずつ吸着手段で吸着して前記大判の回路基板６上の実装場所に移動させて行う。
【００４３】
［工程４］撮像用半導体素子と回路基板の配線とのワイヤボンディング
ワイヤボンディングの前処理としてプラズマエッチングを必要に応じて行う。このプラズマエッチングは、撮像用半導体素子５のボンディングパッドやバンプ等の電極の表面の金属酸化物を除去するために行うものである。
図３に示すように、撮像用半導体素子５の電極と回路基板６の配線とのワイヤ７によるワイヤボンディングは低ループで行う。
【００４４】
［工程５］樹脂パッケージの形成
図４に示すように、樹脂８にて前記レジスト保護膜２及びワイヤ７及び複数の撮像用半導体素子５全体を覆うように封止する。
【００４５】
［工程６］樹脂パッケージの研摩
図５に示すように、前記工程５で成形された樹脂８の表面全体を研摩機で研摩し、前記レジスト保護膜２の表面が完全に露出する所定の高さまで一様に研摩する。
【００４６】
［工程７］レジスト保護膜の除去
各撮像用半導体素子５の受光部に設けられた前記レジスト保護膜２をエッチングにより除去し（図６）、除去後、前記撮像用半導体素子の表面を純水で洗浄する。
以上の工程までは、前記第１の実施の形態と同様である。また、以下の工程は、前記カバーガラスの貼り付けに代えてカバー用テープを貼り付ける工程となる。
【００４７】
［工程８］カバー用テープの貼り付け
図６に示すように、前記工程７でレジスト保護膜２を除去した後、前記第１の実施の形態におけるカバーガラスに代えて大判のカバー用テープ１１を全体に貼り付け、撮像用半導体素子５の受光部を密閉し前記空洞部１０を有する半導体装置を形成する。これにより前記中空洞１０に新たな異物の侵入を防止することができる。このカバー用テープの貼り付けの工程では記浅溝９を省略することができる。
【００４８】
［工程９］大判の回路基板のダイシング
前記カバー用テープ１１を一括貼り付けた後、大判の回路基板６と樹脂８を基準位置ＡーＡ’に採ってフルカットでダイシングし、個別の撮像用半導体装置に分割する。このダイシング時、空洞部１０はカバー用テープ１１で覆われているため、撮像用半導体素子５の受光部に異物が付着することがない。
【００４９】
図７に示すように、本発明の第２の実施の形態の製造方法で製造された半導体装置１３は、回路基板６ａ上に実装された撮像半導体素子５、樹脂パッケージ８ａ、空洞部１０を備えている。前記工程を経て製造されたので撮像用半導体素子５の受光部の表面に異物が付着することがない。
この第２の実施の形態で製造された撮像用半導体装置は、空洞部１０がカバーガラスで覆われていないが、前記カバー用テープを剥離して前記撮像用半導体装置を直接レンズホルダー内に組み込むことで撮像用半導体素子の受光部に異物が付着するのを防止できる。
【００５０】
また、前記空洞部１０は前記レジスト保護膜２を形成し除去した部分のみ残り、したがって前記空洞部１０の高さは前記レジスト保護膜２の厚みでのみ決まるため、前記空洞部１０の高さを低くすることができ、撮像用半導体装置１３を全体として従来の撮像用半導体装置よりも薄型に形成することができる。したがって、この撮像用半導体装置を光学モジュールに利用すると、従来の光学モジュールよりも小型化、薄型化が可能となる。
前記各実施の形態では、半導体素子として撮像用半導体素子を例に挙げて説明したが、撮像用半導体素子に代えて、光ディスク装置の光ピックアップ等に利用する受光用半導体装置の製造にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法の工程の説明図である。
【図２】本発明の半導体装置の製造方法の工程の説明図である。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法の工程の説明図である。
【図４】本発明の半導体装置の製造方法の工程の説明図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法の工程の説明図である。
【図６】本発明の半導体装置の製造方法の工程の説明図である。
【図７】本発明の半導体装置の製造方法で製造された撮像用半導体装置の断面図である。
【図８】従来の半導体装置の説明図である。
【図９】従来の半導体装置の説明図である。
【図１０】従来の半導体装置の説明図である。
【図１１】従来の光学モジュールの説明図である。
【図１２】従来の光学モジュールの説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１・・半導体ウェハー  ２・・レジスト保護膜  ５・・半導体素子
６・・大判の回路基板  ８・・研摩された樹脂  ８ａ・・樹脂パッケージ
１０・・空洞部  １１、１１ａ・・カバーガラス、カバー用テープ  １３・・半導体装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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